KR20110051090A - 치료 및 진단 분석을 위한 시료 채취용 흡수성 물질층을 포함하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하며, 상기 시료가 흡수될 수 있도록 섬유들로 만들어지는 상기 뭉치로 덮이는 팁으로 마무리되는 막대로 구성되는 장치에 있어서, 상기 섬유들은, 상기 막대의 표면에 수직하고 균일한 두께로 배향성 순차 배열로 상기 팁에 부착되는 정전기장 내에 적용되는 친수성질을 가지는 빗 형상의 층의 형태로 상기 팁을 덮는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치에 관한 것이다.

가검물, 섬유, 치료, 진단, 분석, 흡수성 물질

Description

치료 및 진단 분석을 위한 시료 채취용 흡수성 물질층을 포함하는 장치 {DEVICE COMPRISING A LAYER OF ABSORBENT MATERIAL FOR COLLECTING SAMPLES FOR CLINICAL AND DIAGNOSTIC ANALYSES}

본 발명은 치료 및 진단 분석을 위한 생물학적 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질층을 포함하는 장치에 관한 것이다.

치료 및 진단 분야에서, 유기물질의 생물학적 가검물을 채취하기 위한 다량의 흡수성 물질들이 알려져 있으며, 통상 채취되고 검사될 다량의 가검물을 신속하게 흡수하도록 필수적인 친수성을 가지는 레이온이나 면과 같은 자연 섬유 등과 같은 섬유 뭉치가 말려 있는, 팁(tip)으로 알려져 있는, 원통형 막대의 일단에 적용된다. 풀칠을 함으로써 그 막대의 팁에 말려있는 섬유가 안정적으로 부착된다.

일반적으로, 특히 가검물이 채취에 의해 모은 미생물들을 배양함으로써 검사되어야 한다면 , 흡수성 물질의 뭉치는, 보관 및/또는 분석실로 이동하는 동안 가검물을 적절하게 보존하기 위하여, 채취 후 곧바로 배양배지를 포함하는 시험관에 담긴다.

일반적으로 플라스틱과 같은 원래 단단한 물질을 예를 들어 압출하여 제조되 는 원통형 막대의 팁은, 그 팁이 적절히 보호되지 않을 경우 가검물을 채취할 환자의 공동 (구강, 비강, 눈, 직장, 요도, 질 등) 안으로 흡수 물질의 뭉치를 삽입하기 힘들게 만들 수 있는 절단 부위(cut)를 보이는 것이 보통이다. 따라서 상기 절단 단부를 감싸는 친수성 섬유 뭉치는 가검물을 소정량만큼, 일반적으로 100 마이크로리터만큼 흡수할 수 있는 충분한 물질을 포함하여야 할 뿐 아니라 절단 부위의 단부를 씌울 수 있는 충분한 두께와 둥근 형상을 가짐으로써 가검물을 채취하는 동안 환자에게 상처와 통증을 일으키지 않아야 한다. 이러한 이유로, 섬유 뭉치는 막대의 팁을 감싸고, 전형적으로 첨두 아치 또는 이와 유사한 형상으로 발전하여 막대의 단부를 향하여, 정확하게는 절단 단부 주위에서 점진적으로 두꺼워짐으로써 결국에는 최대 두께에 이르게 되어 따라서 최대의 보호 효과에 이르게 된다. 이러한 형상의 뭉치는, 화자가 막대의 상기 절단 단부와 접촉되는 위험으로부터 보호하는 동안 수많은 결점을 야기한다. 그 주요한 결점 하나는 뭉치의 두께가 섬유의 흡수성 때문에 채취된 가검물이 상기 뭉치의 덩어리 안으로 침투를 야기한다는 것이다. 실무적인 이유로, 분석 시에 단순히 흡수성 물질의 뭉치를 쥐고 그 팁 따라서 액체가 스며든 섬유를 예를 들어 배양 배지가 담기 샤레를 따라 부드럽게 미끄러뜨리는 것만으로, 실제로는 가검물을 배양 배지 위로 퍼뜨림으로써, 이러한 작업이 조심스럽게 반복된다 하더라도, 시료가 흡수성 물질의 뭉치로부터 분리되므로(스와빙; swabbing), 흡수된 가검물의 전체 부피, 예를 들어 100 ml는 그 팁의 방향으로 뭉치의 내부로 스며든 그 일부가 표면을 향해 가압될 수 없고 따라서 이러한 작업을 하는 동안 흡수된 물질의 뭉치로부터 분리될 수 없다.

이러한 결점 때문에, 실제로는 평균적으로 채취된 가검물의 약 40%만이 분석을 위해 복구될 수 있다. 이러한 가검물의 손실은 분석의 민감도를 누그러뜨리게 되고 위음성(false negatives)을 증가시키게 된다. 이와 관련하여, 초기 채취된 100 마이크로리터의 가검물을 스와빙함으로써 분리된 흡수성 물질의 뭉치의 스와빙 이후에 상기한 평균 가검물 손실을 감안하면, 음성 검사가 효과적으로 찾을 미생물이 존재하지 않는 것을 의미하는 아니면 미생물이 아예 없거나 흡수성 물질의 뭉치로부터 시험표판(test plate)로 옮기기에 충분하지 않은 것을 의미하는 말하기는 어렵게 된다.

기존의 기술에서의 부피가 큰 흡수성 물질의 뭉치에서 야기되는 다른 문제는, 예를 들어 상기 흡수성 물질의 뭉치를 요도나 눈에 사용하는 경우에 특히 분명하다.

이러한 경우들과 다른 응용에서, 실제 흡수성 물질의 뭉치의 두께 그리고 따라서 채취하는 동안 환자의 불편을 최소화할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직할 것이다.

이러한 문제들에 대한 그리고 본 발명의 설명으로부터 분명해질 다른 장점을 성취하기 위한 해결책으로서, 본 발명은, 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한, 상기 시료를 흡수하는 섬유로 만들어지는 흡수성 물질로 덮인 팁으로 마 무리되는 막대로 구성되는 형태의 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치로서, 상기 섬유가 상기 막대의 표면에 수직한 배향성 순차 배열(oriented orderly arrangement)로 균일한 두께로 상기 팁에 부착되는(deposited) 정전기장 내에 적용되는 빗모양의 층의 형태로 상기 섬유가 상기 팁을 덮는 것을 특징으로 하는 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치를 제안한다.

배향성 순차 배열로 방식으로 부착되는(deposited) 상기 섬유는 액체 형태 또는 세포의 형태로 존재하는 시료의 흡수가 개선되는 모세관 효과를 증진시킨다.

섬유의 빗 형상의 층의 빗 효과(brush effect)도 방향성 섬유 중에서 완전히 갇힐 수 있는(fully trapped) 세포로 이루어진 시료의 채취를 개선하고 결국에는 상기 세포들의 상기 장치로부터의 분리를 개선한다.

본 발명의 특징과 장점을 보다 잘 이해시키기 위하여, 이하에서는 본 발명의 실제 실시예를 제한하지 않는 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 상기 예는, 흡수성 물질의 뭉치가 채취 이후에 담기게 될 채취된 미생물에 적합한 배양 배지를 포함하는 시험관을 포함하는 형태와 같은 생물학적 가검물의 채취와 저장 모두에 적합한 흡수성 물질의 뭉치의 경우에 해당한다.

상기 도면을 참고하면, 도시된 예에 따른 본 발명의 장치는, 섬유가 뱅향성 순차 배열로 팁(16)에 부착되는(deposited) 정전기장 내에 적용되는 빗 형상의 층의 형태로 막대(14)의 상기 팁(16)에 적용된 흡수성 물질의 뭉치(20)를 포함한다.

따라서 막대(14)는 흡수성 물질의 뭉치, 즉 분석될 가검물을 채취하기 위한 상기한 바와 같은 섬유의 층으로서 기능을 하는(carrying as) 팁(16)으로 마무리된다. 도시된 예에서, 막대의 상기 팁(16)은 첨두 아치와 유사한 둥근 형상(geometry)을 가지며 상기 섬유(17)는 균일한 두께의 층으로서 부착된다(deposited).

도 2의 상세도에서, 실질적으로 막대의 표면에 수직한 배향성 순차 배열로 부착된(deposited) 상기 섬유(20)가 어떻게 액상의 시료(10)의 흡수성이 완전히 달성됨으로써 개선된 모세관 효과를 이루어내는지를 개략적으로 도시한다.

도 3의 상세도에서, 실질적으로 막대의 표면에 수직한 배향성 순차 배열로 부착된(deposited) 섬유(20)의 상기 빗 형상의 층 역시 어떻게 방향성 섬유 중에서 완전히 갇힐 수 있는 세포로 이루어진 시료(11)의 채취를 개선할 수 있으며 그 이후에 상기 장치로부터 상기 세포의 분리를 개선할 수 있는지를 개략적으로 도시한다. 본 발명의 기본적인 특징에 의하면, 일반적으로 친수성질을 가지는 상기 뭉치는, 섬유가 예를 들어 침수 또는 분무에 의해 접착제가 이미 도포된 막대의 팁의 표면에 수직하게(직각으로) 균일한 두께로 배향성 순차 배열로 부착되는(deposited) 정전기장 내에 적용된다.

섬유는 그 위의 접착제에 의해 유지되는 팁의 표면에 고정된다.

접착제는 수성 접착제인 것이 바람직하며, 건조 이후에 섬유가 안정적으로 고정되고 부식에 저항하도록 할 수 있다.

이후, 흡수성 물질의 층은 열원이나 고주파에 노출됨으로써 건조된다.

본 발명의 장치에서, 막대의 팁은 0.5 내지 3mm 범위의 균일한 두께의 섬유층으로 덮인다.

본 발명에 다른 섬유층을 형성하기 위해 부착되는(deposited) 섬유의 양은 섬유의 종류와 선택된 층의 두께와 입도의 특징에 기초하여 100 마이크로리터의 가검물이 흡수될 수는 있는 방식으로 결정된다.

바람직하기로는 섬유의 수는 장치의 정해진 용도에 따라 2,000 내지 100,000 단위 사이에서 변한다.

섬유번수(fiber count) 또는 섬유 무게는 1 Dtex는 10,000미터당 1그램과 같은 섬유/실(fiber/yarn)에 대한 단위인 1.0 내지 22.0 Dtex(decitex) 사이가 바람직하다. 특히, 길이가 0.5mm이고 1.0Dtex인 섬유는 미세한 보풀(fine nap)을 얻도록 적용될 수 있으며 길이가 3mm이고 22.0Dtex까지의 섬유는 긴 보풀을 얻도록 적용될 수 있으므로 위에서 규정한 범위 내의 수치에 대한 층의 두께와 입도의 중간에 상당하는 특징을 제공한다. 이러한 범위 내에서, 두께는 증가하는 반면 입도는 감소하고 그 반대도 성립된다.

바람직한 실시예에서, 상기 층 내에서 상기 섬유는 1.7 내지 3.3Dtex의 범위 내의 무게를 가진다.

이러한 값들의 폭 넓은 선택 내에서, 본 발명의 목적에 따라 기대되는 방편(expedient)은, 보플(nap)이 너무 길 경우 발생될 수 있는 섬유의 겹침을 방지하면서 막대의 표면에 실질적으로 수직하게 섬유의 순차적인 정렬을 유지하는 것이다. 실제, 이러한 방식에서 각 섬유로 대표되는 모세관은, 실질적으로 동일한 양의 가검물을 흡수하고 떨어뜨리는 과제를 수행할 수 있다는 점에서, 여전히 손상되지 않으며 기능적이다.

본 발명의 목적에 따르면, 섬유는 예를 들어 레이온, 폴리에스테르, 폴리아미드, 탄소섬유 또는 알긴산과 같은 합성 또는 인조 물질들, 면과 비단과 또는 그 혼합물과 같은 자연 물질 등과 같은 모세관 현상에 의해(by capillarity) 친수성인 제공된 다양한 물질에서(a wide range of materials) 선택된다.

예

이제 몇 개의 비교예들은 본 발명에 다른 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치로서 주어진다.

이러한 예들은 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

예 1

흡수성 물질의 뭉치는 약 6cm의 길이에 걸쳐 1mm까지 감소되는 2.5mm의 직경을 가지는 인체 치료를 위한 채취에 적합한 플라스틱 막대를 이용하여 준비된다.

직경이 가장 작은 부분의 팁은 접착제에 담기거나 접착제가 뿌려진 후, 막대는 폴리아미드 섬유를 부착하기(deposit) 위해 정전기장(electrostatic field)에 놓여있는 장치에 수직하게 안착된다.

길이 0.7mm와 1.7Dtex의 폴리아미드 뭉치는 2mm당 0.5㎕가 흡수되도록 하며, 따라서 상기 막대의 10mm 길이의 팁을 덮게 되어 40pi가 되는 흡수능력을 얻는다.

예 2

예 1에 따라 진행하면, 환자의 구강으로부터 유기 가검물을 채취하는 예에 적합한 주걱모양의 단부를 가지는 막대가 사용된다.

1mm의 길이 1.7Dtex 번수의 폴리에스테르 섬유가 섬유로 사용된다.

예 3

예 1과 2에 따라 진행하면, 2mm의 길이 및 2.5Dtext 번수의 폴리에시테르 섬유가 사용된다.

다시 포괄적으로 말하면, 본 발명의 흡수성 물질의 뭉치는 스와빙을 함으로써 흡수된 가검물의 약 90%를 떨어뜨릴 수 있으며, 이러한 방식에서는 종래 기술의 흡수성 물질의 뭉치와 비교할 때 분석의 민감도가 상당히 증가되고, 특히 채취된 가검물을 흡수성 물질의 뭉치로부터 시험표판으로 불완전하게 분리됨으로써 양기되는 위음성의 위험을 거의 완전하게 제거한다.

더욱이, 본 발명에 따라 종래 기술에서와 같이 막대의 팁을 덮을 수 있는 양보다 매우 작을 지라도 어떤 두께의 섬유층을 만들 수 있다는 사실은, 흡수성 물질의 뭉치에서 필요한 둥근 모양, 즉 자유단(free of edges)은, 실제 상술한 예에서 발생되고 첨부된 도면에서 도시된 바와 같이, 결국 바람직하기로는 둥근 모양으로 될 수 있는 더 이상 섬유 자체의 양이 아니라 막대의 팁에 의존한다는 것을 의미한다.

특히 예를 들어 요도나 눈과 같이 최대한 가는 흡수성 물질의 뭉치가 요구되는 특정한 경우에, 기존의 흡수성 물질의 뭉치들 보다 더욱 분명한 장점을 나타낸다. 실제 흡수성 물질의 뭉치는, 본 발명에 따라 섬유의 얇은 층이 부착되어 한 편으로 분석을 위해 충분한 양의 가검물을 채취할 수 있도록 하고 다른 한편으로는 요도를 관통하여야 하는 흡수성 물질의 뭉치의 부분의 전체 부피를 최소화하도록 함으로써 채취하는 과정에서 환자의 불편을 줄이도록 형상화됨으로써 둥근 팁을 가지도록 구비될 수 있다.

흡수성 물질의 뭉치의 팁에 주어진 형상은 의도된 채취의 형태에 따라 매우 달라질 수 있음에도 불구하고, 채취의 형태(예를 들면, 구강)가 허용되면 절단되거나 단부(edges)가 될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 접착제의 종류(type), 길이와 번수와 같은 섬유의 종류(type) 및 섬유의 특성은, 어떤 경우에는, 직접적인 진단 기법에 의하든, 면역 시험에 의하든지, 아님ㄴ PCR과 같은 분자생물학 기법에 의하든지, 아니면 다른 기지의 배양, 증균(enrichment), 또는 선정기법을 이용하여 미생물 가검물을 규명하기 위한 이상적인 특정 표식(specific marker)을 얻기 위한 폭 넓은 선택 범위에서 선택된다.

본 발명의 흡수성 물질의 뭉치로 채취된 가검물은 일반적으로 박테리아나, 바이러스나, DNA나 RNA, 또는 그 혼합물로 구성된다.

본 발명은 배양 배지를 포함하는 것과 같은 시험관을 포함하는 것을 특징으로 하는 생물학적 가검물의 채취 및 이송을 위한 어떠한 키트에도, 상술한 뭉치를 포함하는 장치에도, 섬유층으로 의해 덮인 상기 막대의 팁에 접착제를 적용하는 단계 및 상기 섬유를 정전기장에 노출시켜(subjecting) 그 위에, 섬유들이 막대의 표면에 수직하고 균일한 두께로 배향성 순차 배열되는 상기 팁에 부착되는(deposited) 빗 모양의 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상술 한 뭉치를 마련하는 방법에도 적용된다.

도 1은 상기 섬유의 빗 형상의 층이 개략적으로 도시되는 본 발명에 따른 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치에서의 막대의 팁의 길이방향 단면도이다.

도 2는 장치가 액상 시료를 채취하는데 사용되는 경우에서의 도 1의 확대 상세도이다.

도 3은 장치가 세포로 이루어진 시료를 채취하는데 사용되는 경우에서의 도 1의 확대상세도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 11: 시료 14: 막대

16: 팁 20: 뭉치

Claims (10)

1. 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하며, 상기 시료가 흡수될 수 있도록 섬유들로 만들어지는 상기 뭉치로 덮이는 팁으로 마무리되는 막대로 구성되는 장치에 있어서,

   상기 섬유들은, 상기 막대의 표면에 수직하고 균일한 두께로 배향성 순차 배열로 상기 팁에 부착되는(deposited) 정전기장 내에 적용되는 친수성질을 가지는 빗 형상의 층의 형태로 상기 팁을 덮는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 팁은 첨두 아치와 같은 둥근 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   액상 시료 또는 세포로 만들어진 시료의 채취를 개선하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 섬유들의 상기 층은 0.5 내지 3mm의 범위 내의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 층에서, 상기 섬유들은 1.0 내지 22.0Dtex의 범위 내의 무게를 가지는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 층에서, 상기 섬유들은 1.7 내지 3.3Dtex의 범위 내의 무게를 가지는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 층에서, 상기 섬유들은 미세한 보풀을 제공하는 각각 0.5mm와 1.0Dtex로부터 긴 보풀을 제공하는 3mm의 길이와 22.0Dtex의 번수로 번하는 길이와 번수를 가지는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 섬유는 레이온, 폴리에스테르, 폴리아미드, 탄소 섬유, 알긴산;

   면과 비단과 같은 자연 섬유; 또는

   그 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 치료 및 진단 분석을 위한 시료를 채취하기 위한 흡수성 물질의 뭉치를 포함하는 장치.
9. 배양 배지를 포함하는 시험관과 선행항 중 하나 또는 그 이상의 항에서 청구한 뭉치를 포함하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물학적 가검물들을 채취하고 이송하기 위한 키트.
10. 상기 섬유에 의해 덮이게 되는 상기 막대의 상기 팁에 접착제를 적용하는 단계; 및

    상기 섬유를 정전기장에 노출시켜(subjecting) 그 위에, 섬유들이 막대의 표면에 수직하고 균일한 두께로 배향성 순차 배열되는 상기 팁에 부착되는(deposited) 빗 모양의 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선행항 중 하나 또는 그 이상에서 청구한 뭉치를 마련하기 위한 방법.

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